wq1k 发表于 2013-12-24 20:01:17

雾霾形成原因思考

说实话,现在的城市,稍微大一点的,几乎都是飘渺如仙境,哪天下场大雨后面对清晰的世界反而不适应了。

其实这种情况,应该有很久了,只是以前从没关注,PM2.5被爆炒后才关注。原来我一直以为只有帝都才有雾霾,曾经还笑一个同事跳去帝都吸雾,现在才知道,原来自己所在的城市,雾霾一点都不比帝都差。

雾霾的来源,到现在都没有公布,有人说是带有铀矿石的煤烧过后形核辐射造成电离引发终日不散的雾,有人说是我们大家伙喜欢重口味菜大火多油烧菜形成的油烟所致,还有的说是建筑工地多引发的。我就乱猜一下:

我觉得我们的雾霾有三个因素,一是小颗粒,二是持续的水汽,三是低温。

参考大英帝国伦敦雾都还有美帝国的光化学雾事件,所以我认为我们雾霾小颗粒的来源之一和之二肯定是烧煤和汽车尾气,我们国家70%的能源供应是靠煤,另外以我国每年2000万辆汽车的增长量,再加上不知底细的油品质量,这两个是雾霾小颗粒的来源是毫无疑问的了,或者还需要加上建筑工地和厨房油烟。
有了小颗粒,第二个就是水汽了,并且还必须是持续的水汽。考虑水汽的来源,我认为一是穿城而过的大江,二是洒水车,三是火电厂的冷却用水,四是烧天然气形成的水汽,特别是发电厂冷却用水和现在满城都改装成烧天然气的出租车,当然还有烧天然气的厨房,这可是在持续不断的制造水蒸汽。

有了前两者,最后还需要低温,这或计与雾霾容易发生在冬春季估计与低温有关。
所以水汽和小颗粒在低温条件下形成雾霾,其实如果出太阳也是容易赶走雾霾的,但是持续不断的水汽造就了终日的仙境。所以我认为雾霾就是粉尘供应+持续水汽供应+低温天气。

一点小思考,错了请轻拍。

morningtiger 发表于 2013-12-24 20:41:34

kao,今天圣诞老人今天一定会迷路了。河北人民,山东银民受苦了。应该和湿度,低温关系不大。主要就是颗粒在没风的时候累积。前两天在空旷的曹妃甸寒风中,那个天真蓝。首钢和电厂的白烟很是写意。关4000万吨钢,10万人下岗目标很牛,看怎么关吧。

aoi1905 发表于 2013-12-24 21:22:20

很简单经济发展自然雾霾加大。这也是为啥08年4万亿之后雾霾突然出现的。

乱翻书nn 发表于 2013-12-24 21:44:13

morningtiger 发表于 2013-12-24 20:41 static/image/common/back.gif
kao,今天圣诞老人今天一定会迷路了。河北人民,山东银民受苦了。应该和湿度,低温关系不大。主要就是颗粒在 ...

欢迎围观果壳转发的:由北美防空司令部提供的圣诞老人巡游轨迹
http://www.guokr.com/post/81770/
如果驯鹿撞晕在你家门口,请及时告知,俺坐高铁来吃鹿肉{:3_46:}

silversky 发表于 2013-12-24 23:14:47

每年增加那么多小汽车,存量加增量的汽车尾气排放可能是排在前两位的原因,因为国家的产业政策,新闻报道并没有过多提及,尽可能把原因归于冬季取暖,农民烧麦秸,问题是之前冬季就不取暖?农民就不少麦秸?哪个增量大些呢?

pea 发表于 2013-12-25 00:21:38

“我们国家70%的能源供应是靠煤”,,过去家家烧煤球做饭取暖,汽车尾气祸害啊

wq1k 发表于 2013-12-25 08:11:38

pea 发表于 2013-12-25 00:21 static/image/common/back.gif
“我们国家70%的能源供应是靠煤”,,过去家家烧煤球做饭取暖,汽车尾气祸害啊

过去家家烧煤,但是总量小,现在一年用煤是38亿吨,以前家家用煤时可能只是10-20亿吨。

wq1k 发表于 2013-12-25 08:19:59

morningtiger 发表于 2013-12-24 20:41 static/image/common/back.gif
kao,今天圣诞老人今天一定会迷路了。河北人民,山东银民受苦了。应该和湿度,低温关系不大。主要就是颗粒在 ...

我说的是雾霾产生的原因,有风没风与雾霾产生与否无关,最多是雾霾产生以后可能会被吹散一点。我们雾霾的特点在于终日不散,所以是持持续不断的小颗粒和持续不断的水汽在低温条件下形成的结果。
可以在网上搜下气溶胶。

wq1k 发表于 2013-12-25 08:20:47

silversky 发表于 2013-12-24 23:14 static/image/common/back.gif
每年增加那么多小汽车,存量加增量的汽车尾气排放可能是排在前两位的原因,因为国家的产业政策,新闻报道并 ...

呵呵,汽车尾气主要是油品质量不清楚。

wuhan15zhong 发表于 2013-12-25 08:21:05

比较认可的一种说法是现在地面铺砖不见泥,路面水泥不见土,灰尘落下沉不住,扫把不用扫,自己先跑掉。

弗雷德的自由 发表于 2013-12-25 08:51:00

13年初,中国气象局对雾、霾天气进行了重新定义,其中,大量微小水滴浮游空中,呈乳白色,使水平能见度<1.0 km,气象学中称为雾;大量及细微的干尘粒等均匀浮游在空中,使水平能见度<10.0 km的空气普遍浑浊现象,气象学中称为霾。雾霾天气,称为“霾”的浓重雾气,形成原因比较复杂,一般在气温持续走高,高温导致气压偏低,加上连续几日的静风天气,在高空形成了逆温层。逆温层就像一个锅盖,将大量工业废气(大量的气溶胶)笼罩在近地面,无法扩散。湿度高时形成大雾,湿度低就形成雾霾天气。霾和轻雾常常同时出现,水汽的凝结可以导致霾演变成为轻雾或雾。
中国气象局.地面气象观测规范.北京:气象出版社,2004.
段再明.解析山西雾霾天气的成因.太原理工大学学报.2011,42(5):539-541,548.

wq1k 发表于 2013-12-25 12:10:26

本帖最后由 wq1k 于 2013-12-25 12:16 编辑

弗雷德的自由 发表于 2013-12-25 08:51 http://www.sychaguan.com/static/image/common/back.gif
13年初,中国气象局对雾、霾天气进行了重新定义,其中,大量微小水滴浮游空中,呈乳白色,使水平能见度

呵呵,小颗粒怎么来的,小水滴怎么来的?
另外,如果高温和静风有利于形成雾霾,那显然夏天比冬天温度要高,冬天比夏天的风要大,按道理应该夏季比冬季更容易出现雾霾才对呀。

弗雷德的自由 发表于 2013-12-25 17:09:56

wq1k 发表于 2013-12-25 12:10 static/image/common/back.gif
呵呵,小颗粒怎么来的,小水滴怎么来的?
另外,如果高温和静风有利于形成雾霾,那显然夏天比冬天温度 ...

气溶胶的污染源可分为自然源和人为源,又分为一次粒子和二次粒子,一次粒子主要有土壤粒子、海盐粒子、燃烧烟尘等;二次粒子是污染物中的二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物与大气正常组分发生化学反应形成的颗粒物。所以小颗粒的组成比较复杂,你说的应该是对的。
至于水汽和温度的问题。参见史军等《华东雾和霾日数的变化特征及成因分析》:“1961-2007年,华东年平均气温除在极个别站点略有降低外,在华东绝大多数地区都显著升高,尤其是在山东、安徽、江苏、上海和浙江增温显著(图5a),同时,平均温度露点差也在华东大多数地区都增加(图5b),表明华东多数地区近50年都呈现出变暖变干的趋势,尤其以长江三角洲地区最为显著。”水汽确实应是呈减少趋势,否则应更易形成大雾而不是霾。
另外关于逆温的问题,可详见百度百科。这里与绝对温度无关,史军的论文中记录的数据中华东地区四季皆有霾的记录,秋冬稍多,我想最近这几年暖冬的出现应该是加剧逆温出现的原因之一。

wq1k 发表于 2013-12-25 21:49:06

弗雷德的自由 发表于 2013-12-25 17:09 static/image/common/back.gif
气溶胶的污染源可分为自然源和人为源,又分为一次粒子和二次粒子,一次粒子主要有土壤粒子、海盐粒子、燃 ...

您说的应该是升温,就是温度由低到高的变化。
露点我没理解错的话,是指凝结成露水的温度,但是小颗粒的增加会怎么影响露点差呢?
从我们这里来看,下小雨也赶不走雾霾,刮一般的风也没用,我怀疑这时的雾霾具有波粒二象性了;但是如果出大太阳,雾霾会减轻些,我的推测是因为温度升高,大气吸纳水汽容量增加,雾霾中的雾就少了些。
同样,今天报道冷空气来临,雾霾也会减少,我估计不是因为冷,而是因为吹来的是干燥空气,增大了空气吸纳水气的能力。当然,过后不久,雾霾还是会卷土重来的。

弗雷德的自由 发表于 2013-12-26 11:10:36

wq1k 发表于 2013-12-25 21:49 static/image/common/back.gif
您说的应该是升温,就是温度由低到高的变化。
露点我没理解错的话,是指凝结成露水的温度,但是小颗粒的 ...

你都是自己在思考,很让我钦佩。因为你的这个帖子,我才自己找论文看的,这里的知识都是因你而来。
论文中提到的露点差增加,只是单纯的说明温度在升高,应与小颗粒的增加关系不大。露点差是指给定时刻的气温和露点温度之差,露点差越高,表明空气中的水汽越难析出成露,也就意味着越干燥,越容易形成霾而不是雾。
波粒二象性,我只知道电磁波是具有这个特点的,特别是波长较短的光波。刚刚查了百度百科:“1924年,德布罗意提出“物质波”假说,认为和光一样,一切物质都具有波粒二象性。”“之所以在日常生活中观察不到物体的波动性,是因为他们的质量太大,导致特征波长比可观察的限度要小很多,因此可能发生波动性质的尺度在日常生活经验范围之外。这也是为什么经典力学能够令人满意地解释‘自然现象’。”
其它的我也不太懂。出太阳的话,其实太阳每天都在,除了日食看不到了,要么是被云挡住,要么是雾或者霾挡住,才会看不到。所以肯定是雾霾先退,然后才露出太阳。而导致雾霾退去的,要么是风,要么就是你说的,升温,露点差增大,雾被吸收。

wq1k 发表于 2013-12-26 12:32:42

弗雷德的自由 发表于 2013-12-26 11:10 static/image/common/back.gif
你都是自己在思考,很让我钦佩。因为你的这个帖子,我才自己找论文看的,这里的知识都是因你而来。
论文 ...

霾是水汽和小颗粒的结合物,这个不知你同不同意,如果不是这一定义,那就没什么好讨论的了。
空气里水汽的含量是变化的,而这个变化是受很多因素影响的,如果只是单纯的测某一因素变化的影响,那当然可以得出很直观的结论,但不一定有什么实际意义。就比如,空气中小颗粒增多了,水汽含量与气压、温度又是什么变化关系呢?可能比没有小颗粒时关系是不一样的。
水汽成小水滴,除了需要凝结核,再就是过饱和,小颗粒提供凝结核,低温提供过饱和条件,所以雾霾就形成了,而雾霾持续不散,那就得从小颗粒和水汽的持续不断产生以及两者适宜条件下的结合方面找原因。
我思考天马行空,找资料也得一看资料本身对不对,二还要看拿来用合不合适,条件变了,结论就不一定成立了。

wq1k 发表于 2013-12-26 12:49:52

黑天鹅  夏季雾霾也挺严重的,我觉得和温度没有关系  

小颗粒和水汽结合,夏季蒸发量大,空气中的水汽更容易过饱和析出;冬季低温也容易导致冷凝过饱和析出。
关键是小颗粒和水汽持续不断的产生,再在一定条件下结合。

mach 发表于 2013-12-26 15:46:29

秸秆燃烧很可怕

mach 发表于 2013-12-26 15:47:53

wq1k 发表于 2013-12-25 08:19 static/image/common/back.gif
我说的是雾霾产生的原因,有风没风与雾霾产生与否无关,最多是雾霾产生以后可能会被吹散一点。我们雾霾的 ...

风可以破坏雾霾赖以产生的静稳大气条件

mach 发表于 2013-12-26 15:49:24

wq1k 发表于 2013-12-25 12:10 static/image/common/back.gif
呵呵,小颗粒怎么来的,小水滴怎么来的?
另外,如果高温和静风有利于形成雾霾,那显然夏天比冬天温度 ...

关键词:逆温层

wq1k 发表于 2013-12-27 08:18:11

mach 发表于 2013-12-26 15:46 static/image/common/back.gif
秸秆燃烧很可怕

小时候南方还会烧火土,就是把稻草、棉花杆和土垒在一起烧,再浇上肥料,堆肥。现在嘛,这一工艺都快失传了,可能有现代化工业肥料就不用这么麻烦去浇了,所以南方,或者说我所在的地方不存在你说的可怕的烧秸秆的问题。

wq1k 发表于 2013-12-27 08:25:36

mach 发表于 2013-12-26 15:47 static/image/common/back.gif
风可以破坏雾霾赖以产生的静稳大气条件

风到底是吹走雾霾,还是不产生雾霾呢?如果是吹走,那雾霾只是换了一地方,就如同把帝都的雾霾吹到东京和首尔,并没有让雾霾消失,这与静稳不静稳没关系;如果是让雾霾原地消失,可以说破坏了所谓的静稳条件,但这个让雾霾原地消失的机制是怎么样的,您能说说吗?如说没有风就产生雾霾,那岂不是雾霾的产生要怪风,这可是典型的如忙总说的羊毛出在狗身上了。
风带来的新鲜空气或许可以缓解雾霾情况,但有风没风不是雾霾产生的根本原因,看问题要抓主要矛盾。

wq1k 发表于 2013-12-27 08:26:31

mach 发表于 2013-12-26 15:49 static/image/common/back.gif
关键词:逆温层

我承认这个词有点高深,等我有空好好学习了再想想这个逆温层是怎么作用的。

mach 发表于 2013-12-27 09:01:54

wq1k 发表于 2013-12-27 08:25 static/image/common/back.gif
风到底是吹走雾霾,还是不产生雾霾呢?如果是吹走,那雾霾只是换了一地方,就如同把帝都的雾霾吹到东京和 ...

风可以把本地的雾霾吹走,也可以把异地的雾霾吹来,但如果这个风向持续,那么不管本地异地的雾霾,都将被一扫而空,飘洋过海。风的作用,就是扩散而已。但持续地扩散,污染物将无法堆积,雾霾也自然无法产生了。

wq1k 发表于 2013-12-28 09:42:11

mach 发表于 2013-12-27 09:01 static/image/common/back.gif
风可以把本地的雾霾吹走,也可以把异地的雾霾吹来,但如果这个风向持续,那么不管本地异地的雾霾,都将被 ...

呵呵,我再表达一下我的观点,不管是风吹走雾霾,还是风吹来雾霾,都不是雾霾产生的主要原因。雾霾产生的原因是首先是小颗粒持续产生,其次我认为是水汽持续产生,再就是一定的条件,这篇文章——北京PM2.5化学组成及源解析季节变化研究取得新进展(http://www.csoet.cn/n145806/c1520187/content.html)对小颗粒的来源进行了很好的分析,可惜没有对水汽进行分析、以及水汽与小颗粒之间的相互作用进行分析。

mach 发表于 2013-12-28 10:46:35

wq1k 发表于 2013-12-28 09:42 static/image/common/back.gif
呵呵,我再表达一下我的观点,不管是风吹走雾霾,还是风吹来雾霾,都不是雾霾产生的主要原因。雾霾产生的 ...

雾霾产生,雾霾微观组分的产生,是两个概念啊。没有小颗粒,当然不会有雾霾;没有合适的天气条件,同样不会有雾霾啊。更何况,很多PM2.5颗粒是二次污染的产物,没有合适的天气条件,根本无法从一次污染物转化形成的。

wq1k 发表于 2013-12-29 10:43:59

mach 发表于 2013-12-28 10:46 static/image/common/back.gif
雾霾产生,雾霾微观组分的产生,是两个概念啊。没有小颗粒,当然不会有雾霾;没有合适的天气条件,同样不 ...

我没说雾霾的产生就是小颗粒的产生,我表达的观点是雾霾的产生一是需要持续的小颗粒,二是需要持续的水气,三是合适的条件。这个合适的条件我的理解就是空气水气量的过饱和,而空气水气过饱和的温度和气压风可能又会随小颗粒含量的不同而不同。风可以吹走雾霾,或吹来雾霾,或减缓雾霾,或使雾霾原地消散(原地消散可能与吹来的是干燥的冷空气有关),但不能避免雾霾的生成,也就是有风没风不是雾霾产生与否的根本原因。
我这是第三次表达有风没风不是雾霾产生的根本原因的观点了。

wq1k 发表于 2014-2-13 12:05:35

水分子内部结构或为解决雾霾提供思路
http://www.dqdaily.com/shishi/2014-01/16/content_1833280.htm

“课题组相关负责人介绍:比如说大家现在比较关注的PM2.5,本质上它是一个微米(1微米相当于1米的一百万分之一)级的粉尘,作为大气中一种重要的凝结核,外表面通常会包裹着一层水。利用上述研究工作中所发展的水分子高分辨率成像技术,如果能够把不同类型粉尘表面的这一层水的微观结构解析出来的话,将有可能给环境科学家们一些启发和帮助,让他们能够对症下药,针对性地采取一些化学或物理的办法,增强粉尘外面水蒸气的凝结,或者促进粉尘之间的相互聚合,从而使得PM2.5粉尘能够直接沉降到地面。”

水汽和颗粒原来是这样结合在一起的。
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